大斜度井段岩屑运移规律的微观研究

定向井井眼净化是钻井过程中的一大难题,与垂直井井眼净化有着本质的区别.井眼净化直接影响着钻井效率、钻井成本、井身质量及钻井安全等重要问题,因此一直为钻井工作者所重视.文章从微观的角度出发,首先建立了斜井段岩屑微粒运移的物理模型,对其受力情况进行简化,忽略次要影响因素,只考虑重力、钻井液的冲击力、上举力和悬浮力的影响,推导得出了斜井段岩屑微粒受力的计算公式.最后,以井斜角和钻井液的环空返速为例,应用文中所得的计算方法,研究了不同因素对岩屑微粒运移规律的影响.文章的计算分析结果满足Boycott效应规律,也从理论上探讨了增加钻井液排量对改善井眼净化的有效性.     

旋流井眼净化工具携岩性能影响因素研究

针对水平井段岩屑易沉积、安全隐患大的问题,提出了一种内外螺旋组合的复合旋流式井眼净化方案,旨在以螺旋流来抵抗岩屑颗粒的沉积,使岩屑保持悬浮态,进而提高岩屑的运移效率,保证钻井安全.利用Fluent-EDEM耦合模拟的方法探究螺旋叶片数量、钻井液排量以及岩屑粒径对旋流井眼净化效果的影响规律.研究发现:螺旋叶片数量对井眼净化效果存在较大的影响,叶片数量为3和4时井眼净化效果较好,螺旋叶片数量为4时携岩效率最大,可达96.14％,与单叶片工具体相比效率提升了近30％;旋流井眼净化工具体的临界启动排量在15～20 L∕s,临界轴向运移速度在0.8 m∕s左右,岩屑不沉积的临界角速度在250 rad∕s左右;从携岩效率来看,岩屑粒径并非越小越好,粒径与携岩效率之间呈现波峰变化,最佳携岩粒径在3～4 mm.     

PDC钻头钻进条件下录井方法探讨

PDC钻头钻井在给油田带来高速钻、高效益、较高井身质量的同时，由于其特殊的钻头结构、岩石破碎机理，导致岩屑细碎呈粉末状从而给岩屑采集、显示识别、岩石定名带来很大困难，也就产生了一个行业性的难题-PDC钻头钻进条件下的录井方法。立足现有工艺技术水平，从岩屑采集、岩性识别、污染排除、油气显示失真等方面对比进行探讨。     

高压管汇冲蚀磨损的多相流仿真

建立试验弯管和节流管汇2个高压管汇实体模型.基于CFD方法,采用离散相模型计算不同半径粒子的轨道和岩屑对高压管壁的冲蚀.计算结果与试验数据较为吻合,能预测节流管汇磨损严重部位,为指导节流管汇的设计和定期检测提供参考.     

钻井岩屑烧制轻质高强陶粒的研究

采用钻井岩屑为主要原料,加入黏土、钾长石,结合发泡剂经高温烧成得到轻质高强陶粒,对陶粒的堆积密度、筒压强度、吸水率、放射性和有害元素浸出量进行测试.结果表明,采用80％钻井岩屑,10％黏土和10％钾长石,添加原料总质量0.4％的发泡剂,在1110℃下烧成保温10 min,可制备筒压强度11.3 MPa、堆积密度732 ...     

水平井岩屑床控制技术浅析

在水平井施工过程中, 大斜度井段、 水平段岩屑会沉淀在井眼低边形成岩屑床; 岩屑床极易造成钻进中钻压不能全部传递到钻头、 螺杆钻具粘托、 机械钻速慢、 起下钻遇阻严重造成卡钻等问题, 甚至钻进中直接造成粘吸卡钻。文章从分析形成岩屑床的影响因素入手, 总结出在现有条件下通过采取强化钻进排量等相应的技术措施, 优化钻井液体系和性能, 防止或控制岩屑床的形成, 对确保水平井大斜度井段及水平段安全钻进具有显著的作用。     

基于抽吸原理的岩屑自动取样系统研制及应用

针对钻井岩屑样本取样智能化的迫切需求,瞄准提升岩屑代表性、样本获取及时性、运行可靠性,以及井场适应性等综合目标,研制了基于抽吸原理的岩屑自动取样系统,采用抽吸式取样技术和防混叠、固相/液相快速分离技术解决了常规取样方案由于岩屑混叠导致地层代表性差的问题。通过地层岩屑返出模型分析,应用机电一体化技术、RFID井深归位技术和岩屑取样自适应控制算法,实现系统小型化和适应性设计,解决了钻井现场复杂多变环境下的适应性难题。通过多口井的现场应用,充分验证了系统的岩屑取样代表性、可靠性、适应性和易用性,为录井朝着一体化、智能化方向发展奠定了基础。     

大位移水平井段岩屑运移实验研究

以相似系统理论建立了大位移水平井携岩实验装置,并根据颗粒雷诺数相似推导了实验装置与原型的参数相似关系,实验研究了环空返速、钻井液密度及有效黏度、岩屑密度及粒径大小、钻杆转速及偏心度、井斜角、机械钻速和井眼尺寸等10个参数与无因次岩屑床厚度的变化关系,在此基础上采用非线性回归方法建立了大位移水平井稳态无因次岩屑床厚度方程,并根据文献对模型进行了验证。模型对于确定大位移水平井井眼净化最小携岩排量和优化机械钻速具有参考意义。     

延长油田油基钻井液废弃物回收处理技术

油基钻井液应用中产生的废弃物的高效处理难度大是制约其广泛应用的重要原因和难点之一,针对油基钻井液技术难点,研发了高效的岩屑除油剂(CYJ-1)及针对废弃油基钻井液的破乳剂配方。研发的除油剂为一种润湿剂,通过改变岩屑表面润湿性实现除油。实验结果表明,其除油率高达98.27%,除油效果良好。通过破乳实验确定了破乳剂单剂种类及复配比例,并确定了破乳剂配方的最佳反应温度、反应时间、离心速度、离心时间等条件。将研究成果在现场云页平1井进行了初步试验。现场试验表明,CYJ-1及废弃油收油剂配方效果良好,处理效率高,实现了基油的回收利用,固相排放达到要求,有效降低了钻井液成本,减少了环境污染。